La Andy Marine, credem că cunoștințele practice de producție sunt unul dintre cele mai valoroase active construite de-a lungul timpului.
În atelierul nostru, există ingineri, specialiști în producție și tehnicieni cu experiență care au petrecut ani de zile lucrând cu feronerie marine din oțel inoxidabil - de la selecția materialelor și procesele de turnare până la finisare și controlul calității.
Multe dintre aceste perspective sunt învățate prin experiența zilnică de producție: înțelegerea de ce o componentă se defectează, modul în care diferitele materiale funcționează în mediile marine și ce detalii contează cu adevărat atunci când se dezvoltă hardware fiabil.
Cu toate acestea, aceste cunoștințe practice sunt adesea împărtășite doar în cadrul atelierului și ajung rareori la clienții care iau decizii de aprovizionare și de inginerie.
INGINERUL VORBEȘTE este efortul nostru de a organiza aceste conversații și de a împărtăși experiența de producție din spatele hardware-ului marin.
Prin această serie, discutăm despre materiale, procese de producție, considerente de proiectare și lecții din lumea reală din perspectiva unui producător de hardware marin.
DISCUȚIILE DE AZI DE LA INGINER Ep.25 este prezentat de inginerul Zhang, scris de mine, editorul.
Două fitinguri marcate 1/2 care nu vor face o singură îmbinare
Pe o bancă de asamblare, o armătură marcată1/2întâlnește o parte de împerechere marcată de asemenea1/2. Ambele sunt curate, ambele au dimensiunea nominală cerută de desen și ambele sunt descrise sincer de furnizorii lor. Cu toate acestea, aleargă împreună cu mâna pentru câteva ture și apoi se opresc scurt - sau se înșurubează pe umăr și plâng în momentul în care linia este presurizată. Nimic nu a fost contrafăcut și nimeni nu a fost neglijent. Cele două părți sunt pur și simplu tăiate în două sisteme diferite de filet, iar o fracțiune care arată identică înseamnă ceva diferit în fiecare.
Aceasta este forma de zi cu zi a confuziei filetului țevii și este o problemă de geometrie cu mult înainte de a fi o problemă de cuplu. O diagramă de filet al țevilor marine este utilă numai dacă separă trei lucruri decât unul singur1/2nu poate: forma filetului (unghiul său de flanc), conicitatea și locul în care îmbinarea este proiectată să se etanșeze. Găsiți cele trei greșit și nicio cantitate de compus de strângere sau de etanșare nu produce o conexiune sonoră.
Ce 1/2 îți spune de fapt
Dimensiunile nominale ale conductelor sunt numere de dimensiune, nu măsurători. Fracția a urmărit odată orificiul țevii pe care trebuia să se înșurubeze fitingul și supraviețuiește astăzi ca denumire. Nu este diametrul exterior măsurat al filetului și nici alezajul. Un instalator care calibrează o piesă etichetată 1/2 și o compară cu „0,5 inchi” se va înșela cu o marjă largă înainte de a atinge firele.
Deci, diametrul exterior trebuie măsurat și apoi corelat cu un tabel, iar denumirea piesei sau a desenului este cea care denumește de fapt sistemul. Aceeași fracție scrisă există în mai multe sisteme și acele sisteme nu se schimbă.
Identificați-l în patru pași
Lucrați într-o ordine fixă, astfel încât aceleași citiri să fie luate de fiecare dată, oricine este la bancă.
1. Citiți conicitatea la filete, nu la corp.Măsurați diametrul filetului la primul fir cuplat și din nou la ultimul. Un fir conic își schimbă diametrul pe lungime; un fir paralel nu. Conicitatea împărțită de filetul conic BSP și NPT este de 1:16 pe diametru - 0,75 in pe picior, o jumătate de unghi de 1°47′ față de axa țevii. În termeni simpli, diametrul crește cu aproximativ 1 mm pentru fiecare 16 mm de lungime a firului. Măsurați în pozițiile definite - primul și ultimul fir - mai degrabă decât într-un loc convenabil pe corp.
2. Măsurați diametrul exterior peste crestele.Luați citirea peste crestele firului și potriviți-o cu un tabel pentru dimensiunea nominală. Nu există nicio scurtătură: diametrul măsurat nu va fi egal cu fracția și nu va fi egal cu alezajul.
3. Numărați firele pe inch.Un indicator de pas al filetului oferă pasul direct. Acest pas este necesar, dar nu suficient - așa cum arată tabelul de mai jos, numărul de fire poate fi identic în două sisteme diferite la aceeași dimensiune nominală, astfel încât un pas de potrivire în sine se dovedește foarte puțin.
4. Confirmați în raport cu denumirea sau un indicator.Etrierele și un indicator de pas sunt o metodă de screening; confirmarea adecvată este desemnarea standard a piesei și, în cazul în care inspecția contează, un calibre de filet go/no-go pentru acel standard. Tratați măsurarea șublerului ca o identificare de primă trecere, nu ca o acceptare.
Referință comună de identificare a mărimii
Tabelul de mai jos adună citirile cele mai des necesare pentru sortarea unei piese după dimensiune. Este limitat la intervalul în care dovezile sunt solide - 1/8 până la 2 în dimensiunea nominală - și este o referință de identificare, nu o compatibilitate sau o aprobare de presiune.
| Dimensiunea nominală | G (BSPP) diametru major D, mm | G fire per inch | NPT OD nominal al conductei, in | Fire NPT și NPSM per inch |
|---|---|---|---|---|
| 1/8 | 9.728 | 28 | 0.405 | 27 |
| 1/4 | 13.157 | 19 | 0.540 | 18 |
| 3/8 | 16.662 | 19 | 0.675 | 18 |
| 1/2 | 20.955 | 14 | 0.840 | 14 |
| 3/4 | 26.441 | 14 | 1.050 | 14 |
| 1 | 33.249 | 11 | 1.315 | 11.5 |
| 1 1/4 | 41.910 | 11 | 1.660 | 11.5 |
| 1 1/2 | 47.803 | 11 | 1.900 | 11.5 |
| 2 | 59.614 | 11 | 2.375 | 11.5 |
Două cantități diferite stau una lângă cealaltă în acest tabel și nu trebuie citite ca o singură cântar. Coloana G este diametrul principal al filetului - măsurat peste crestele filetului - din standardul filetului paralel. Coloana NPT este diametrul exterior nominal al conductei utilizat pentru a identifica dimensiunea, o cantitate diferită în diferite unități. Ambele sunt referințe de identificare luate din standardele și tabelele derivate din standarde numite în acest articol; nu sunt o măsurătoare continuă și nu sunt o cifră de potrivire sau presiune.
Citiți rândul 1/8 față de rândul 1/4 și apare întregul articol. La o dimensiune nominală de 1/8, filetul G paralel rulează la 28 de fire pe inch, în timp ce NPT rulează la 27; la 1/4 cei doi stau la 19 si 18. Sunt clar diferiti. Dar la 1/2 și din nou la 3/4, ambele sisteme aterizează pe 14 fire pe inch. Un indicator de pas nu poate separa două fitinguri 1/2 unul de celălalt. Ceea ce le separă este unghiul de flanc și conicitatea - exact ceea ce nu vă va spune niciodată un număr de fire.
Cele trei variabile care decid dacă două părți se îmbină
| Desemnare | Standard de guvernare și formă de fir | Conicitate | Unde etanșările îmbinării | Partener de împerechere tipic |
|---|---|---|---|---|
| G — BSP paralel, extern și intern | ISO 228-1 · flanc de 55° · creste și rădăcini rotunjite | Paralel | În afara filetelor: două suprafețe de strângere prinse împreună cu o garnitură, șaibă lipită sau inel O | Un alt fir paralel G de aceeași dimensiune |
| R — BSP conic extern | EN 10226-1 / ISO 7-1 · 55° · rotunjite | 1:16 | Pe filete, folosind un etanșant adecvat pentru filet sau un compus de îmbinare | Filetul Rp intern paralel al aceluiași sistem |
| Rp — BSP paralel intern | EN 10226-1 / ISO 7-1 · 55° · rotunjite | Paralel | Pe filete, atunci când sunt împerecheate cu Rul extern conic | Filetul exterior R conic |
| NPT | ASME B1.20.1 · 60° · creste și rădăcini plate | 1:16 | Pe filete, folosind un etanșant de filet sau bandă PTFE | Un alt fir NPT de aceeași dimensiune |
| NPSM | ASME B1.20.1 · 60° · creste și rădăcini plate | Paralel | În afara filetelor: pe un scaun, garnitură sau inel O definit de designul fitingului (un scaun la 30° pe fitingurile pivotante) | NPSM potrivit sau omologul drept echivalent al aceluiași design de fiting |
Garniturile de îmbinare în cazul în care standardul definește etanșeitatea la presiune, nu acolo unde instalatorul se întâmplă să aplice bandă sau compus. De asemenea, rețineți că NPT și NPSM au aceeași formă de 60° și aceleași fire pe inch la aceeași dimensiune nominală; diferența este conic față de drept și doar asta schimbă interfața de etanșare. Alături de acestea există denumiri înrudite - NPTF este o variantă de etanșare uscată a conicului NPT, iar NPS și NPSL descriu filete drepte în alte scopuri - dar nu schimbă modul în care cele patru sisteme de mai sus ar trebui să fie identificate.
În cadrul familiei BSP, denumirile se separă și mai mult și aici este locul în care limbajul liber provoacă probleme reale. G este filetul paralel ISO 228-1. R este filetul exterior conic, Rp filetul interior paralel și Rc filetul interior conic al sistemului ISO 7-1 / EN 10226. Rp este firul intern paralel al acelui sistem - nu este pur și simplu un alt nume pentru G, iar cele două standarde le folosesc în aranjamente comune diferite. Tratarea fiecărui fir „BSP” ca un articol este aceeași greșeală ca și tratarea fiecărui „1/2” ca un articol.
De ce un număr identic de fire încă nu se sigilează
NPT și NPSM sunt perechea cel mai des evaluată greșit, iar eroarea rulează de obicei într-o singură direcție: oamenii presupun că cele două trebuie să difere în ceea ce privește profilul filetului și pasul, deoarece se comportă atât de diferit la îmbinare. Ei nu. Ambele sunt forme în V de 60° cu creste și rădăcini plate și, la o dimensiune nominală dată, poartă același număr de fire pe inch. Diferența este că NPT este conic și NPSM este drept.
Acea diferență este decisivă. Un filet exterior conic are nevoie de o piesă conică sau potrivită corect la pană și etanșare. Înșurubate într-un filet drept, cele două forme sunt în conflict: primele câteva fire se cuplează, iar restul nu se îmbină niciodată corect, astfel încât îmbinarea are o lungime portantă foarte mică și o cale pentru apă direct prin el. Este un ansamblu real - se simte ca unul - dar nu este o îmbinare etanșă la presiune. Afirmația însoțitoare contează la fel de mult: deoarece forma și pitch-ul sunt împărtășite, cele două pot fi pornite împreună, tocmai de aceea această nepotrivire nu este prinsă de „s-a atașat” sau „a luat câteva ture”. Acestea nu sunt o confirmare a potrivirii. Dimensiunile, toleranțele și calibrarea diferă, de asemenea, astfel încât NPT și NPSM rămân filete separate, specificate individual; „la fel cu excepția conicității” nu este nici stenografia sigură.
Interfața de etanșare este punctul întreg
Dacă un filet este proiectat pentru a etanșa pe flancuri sau departe de ele, decide cum trebuie asamblată îmbinarea și unde poate fi oprită o scurgere.
- În afara firelor.Îmbinările paralele (G) BSP nu sunt deloc etanșe la presiune pe filet. Standardul este explicit că etanșeitatea la presiune se obține prin comprimarea a două suprafețe de strângere în afara filetului cu o etanșare adecvată - o garnitură, o șaibă lipită sau un inel O la față. NPSM se comportă în același mod: etanșarea este de pe filete - pe un scaun, o garnitură sau un inel O, în funcție de designul fitingului - și pe fitingurile pivotante mamă, acel scaun este de obicei un con de 30°. Pe aceste îmbinări firul este reținere și aliniere; sigiliul se află în altă parte, iar adăugarea mai multor bandă la un fir paralel nu îl transformă într-un element de etanșare.
- Pe fire.Îmbinările conice BSP (EN 10226-1 / ISO 7-1) și îmbinările NPT sunt etanșe la presiune prin împerecherea filetelor și ambele necesită un mediu de etanșare - un etanșant pentru filet sau un compus de îmbinare pentru sistemul conic BSP, un etanșant sau bandă PTFE în mod obișnuit pentru NPT. Pena conicului 1:16 este cea care închide îmbinarea.
Acesta este motivul pentru care o scurgere pe un fiting cu filet paralel și o scurgere pe un fiting cu filet conic nu sunt același diagnostic. Pe un filet conic, etanșarea se formează de-a lungul lungimii angrenate, deci contează cât de departe ajunge firul. Pe un fir paralel cu o etanșare facială, firul ține doar fețele împreună, iar o scurgere va apărea la garnitură sau la scaun - supracomprimarea acesteia nu ajută. Și acolo unde cele două sisteme sunt amestecate, soluția nu este un etanșant mai bun; este omologul corect.
Interfețele marine unde asta mușcă
Sub linia de plutire o nepotrivire a filetului trece de la incomod la grav, iar fitingurile implicate urmează o logică demnă de cunoscut.
- Accesorii pentru cocă.O carcasă standard cu flanșă - ciuperca sau armătura de piele - este realizată cu un filet exterior drept. Acest lucru este intenționat: un gât drept poate fi tăiat la grosimea carenei și totuși se poate împerechea cu un robinet de mare cu filet drept sau un adaptor cu flanșă. Familia este vizibilă peste totgamă de montare prin carenă.
- Cocoși de mare cu flanșe.În configurația descrisă de ghidul de instalare marină, un robinet de mare cu flanșă poartă filete drepte mame la capătul exterior, capătul cu flanșă și filete NPT (conice) mamă la capătul interior. Acest aranjament este ceea ce permite ca o cocă directă să se întâlnească cu robinetul de mare la flanșă, în timp ce partea interioară ia o coadă sau o supapă de furtun NPT. Descrie acea clasă de cocoș de mare cu flanșă; nu este o afirmație că fiecare cocoș de pe fiecare navă este construit în acest fel.
- Supape în linie.O supapă simplă în linie este în mod normal filetată NPT la ambele capete. Aceste filete nu sunt destinate să aterizeze direct pe un pasaj cu filet drept și o astfel de supapă nu ar trebui să fie înlocuită cu un robinet cu flanșă pe acea conexiune.
- Fire combinate.Unele traverse sunt tăiate cu un așa-numit fir combinat, unde porțiunea de plumb este NPT și se amestecă într-un fir drept mai departe. Acesta este un compromis care permite o supapă NPT să fie pornită pe o cocă dreaptă. Este o formă nestandard, specifică acelor fitinguri, iar îmbinarea depinde de acel design individual mai degrabă decât de o pereche de filete standard, interschimbabilă.
Regula pe care o repetă ghidul de instalare navală este scurtă și merită precizată pentru ceea ce este - o cerință larg citată din industrie, mai degrabă decât o clauză verificată pentru acest articol: firele utilizate într-o instalație de robinet de apă ar trebui să fie compatibile, NPT cu NPT și drepte. Acolo unde nu sunt, eșecul este nedramatic. Firele încep; pur și simplu nu reușesc să se cupleze complet, iar ceea ce rămâne este o articulație scurtă, slabă, predispusă la scurgeri, care nu își va dezvălui slăbiciunea până când barca nu este în apă. Compusul de etanșare și forța nu repară un fir nepotrivit - îl ascund.
Ce să puneți la comandă și ce să verificați la bancă
Cele mai multe dispute legate de fire sunt soluționate mai degrabă prin informații decât prin instrumente, iar două liste scurte le acoperă.
Pentru achiziții, atunci când o piesă este specificată sau achiziționată:
- Denumiți sistemul de filet și denumirea, nu numai dimensiunea - de exemplu „G 1/2, paralel, la ISO 228-1” sau „1/2-14 NPT, la ASME B1.20.1”. Un „1/2” gol nu este o specificație.
- Solicitați ca standardul și firul să fie marcate sau menționate pe desen și pe ambalaj, astfel încât piesa să poată fi verificată mai degrabă la primire decât la punerea în funcțiune.
- Acolo unde sursa este incertă, solicitați cele trei citiri: diametrul exterior peste creste, fire pe inch și dacă firul se conicește.
Pentru asamblare, înainte ca ceva să fie sigilat sau strâns:
- Identificați mai întâi familia - măsurați conicitatea, apoi diametrul exterior, apoi pasul și confirmați desemnarea.
- Potriviți familie cu familie: drept la drept, conic la conic, cu forma corectă a filetului pe fiecare parte.
- Nu tratați „se înfiletează” sau „se face câteva ture” ca dovadă a potrivirii pe o conexiune sub linia de plutire.
Nimic din toate acestea nu necesită echipament special în afară de un etrier, un indicator de pas și propria denumire a piesei - dar necesită ca identificarea să aibă loc înainte ca sigilantul să continue, nu după ce apare scurgerea.
Discutarea cerințelor pentru fire înainte de a comanda
Dacă specificați sau achiziționați hardware marin cu filet și doriți să lucrați prin ce sistem de filet ar trebui să aibă un anumit fiting - sau cum să îl precizați pe o comandă de achiziție, astfel încât să poată fi verificat la primire - trimiteți-ne componenta, conexiunea dorită și orice desen sau eșantion aveți, împreună cu citirile descrise mai sus. Putem discuta despre cerințele firului de execuție și verificările de identificare în raport cu aplicația dvs. și vă putem ajuta să puneți în aplicare o specificație clară.
